Lec9 10

Lec 9-10 Biểu diễn tri thức luật lập luận (74) Lec 7–8 TTNT p.1 Nội Dung I Biểu diễn tri thức luật sinh  II Cơ chế suy diễn  – Lập luận tiến – Lập luận lùi Lec p.2 I Biểu diễn tri thức luật sinh  Ngôn ngữ bao gồm luật - (if - then), gọi luật sinh (luật sản xuất - production rule), ngôn ngữ phổ biến để biểu diễn tri thức Câu Horn có dạng Pi (i = 1, , n) Q câu phân tử Các câu Horn viết dạng :  P1 P2 Pn Q  (if P1 and and Pn then Q)  Pi (i = 1, , n) gọi điều kiện, Q gọi kết luận luật Lec p.3 Biểu diễn tri thức luật sinh Ưu điểm luật – thì:  Mỗi luật - mô tả phần nhỏ tương đối độc lập tri thức  Có thể thêm sở tri thức luật mới, loại bỏ số luật cũ mà không ảnh hưởng nhiều tới luật khác  Các hệ tri thức với sở tri thức gồm luật - có khả đưa lời giải thích cho định hệ Lec p.4          Sau luật chẩn đoán bệnh: Nếu bệnh nhân ho lâu ngày, bệnh nhân thường sốt vào buổi chiều Thì bệnh nhân có khả bệnh lao Một luật kinh nghiệm dự báo thời tiết: Nếu chuồn chuồn bay thấp trời mưa Nhiều định lý toán học biểu diễn luật VD: Nếu tam giác có góc 60 tam giác có hai cạnh tam giác tam giác Lec p.5 DẠNG LUẬT:  ,  ,   m   Lec p.6 B Cơ chế suy diễn Khái niêm suy diễn lập luận  Suy diễn (inference) lập luận (reasoning): tiến trình đưa đến kết luận từ giả thiết cho dạng sở tri thức (sự kiện, quy luật)  Các hệ tri thức mà sở tri thức bao gồm luật gọi hệ dựa luật (rule - based system)  Phương pháp luận lập luận hệ dựa luật: – Lập luận tiến – Lập luận lùi  Cơ sở tri thức phân chia thành hai phận: – Cơ sở luật: bao gồm luật có điều kiện, biểu diễn tri thức chung lĩnh vực áp dụng – Cơ sở kiện: bao gồm câu phần tử (các luật không điều kiện) mô tả kiện mà biết đối tượng lĩnh vực áp dụng Lec p.7 Lập luận tiến   Tư tưởng bản: áp dụng luật suy diễn Modus Ponens tổng quát Trong bước thủ tục lập luận tiến, người ta xét luật sở luật Đối sánh điều kiện luật với kiện sở kiện: – Nếu tất điều kiện luật thoả mãn kiện phần kết luận luật xem kiện suy – Nếu kiện kiện (không có nhớ làm việc), đặt vào nhớ làm việc  Quá trình lặp lại luật sinh kiện Lec p.8 Lập luận tiến    Quá trình lập luận tiến (forward chaining forward reasoning): xem xét luật, từ phần điều kiện tới phần kết luận luật Nếu tất điều kiện luật làm thoả mãn (bởi kiện sở kiện), suy kiện phần kết luận luật Quá trình lập luận tiến không định hướng tới giải vấn đề cả, không định hướng tới tìm câu trả lời cho câu hỏi Lập luận tiến trình suy kiện từ kiện nhớ làm việc  gọi lập luận điều khiển liệu (data - driven reasioning), lập luận định hướng liệu (data - directed reasioning) Lec p.9 Thủ tục lập luận tiến    Cở sở luật: RB (Rule Base) Cở sở kiện (bộ nhớ làm việc): FB (Fact Base) Với luật R: Nếu P1 P2 Pm Q ký hiệu Conds = [P1, P2, , Pm], Conc = Q R = (Conds(R), Conc(R))  Áp dụng luật suy diễn sau: Lec p.10 Thủ tục For_Chain Thực trình áp dụng luật suy diễn nêu để giảm bớt số điều kiện luật sở luật Nếu dẫn tới luật có phần điều kiện rỗng tức suy kiện Lec p.11 Thủ tục lập luận tiến Quá trình lập luận tiến trình áp dụng thủ tục cho luật sở luật kiện xuất hiện: Lec p.12 Lập luận lùi   Tư tưởng: đưa giả thuyết cần đánh giá, giả thuyết đưa chứng minh, bị bác bỏ (bởi kiện nhớ làm việc) Quá trình lập luận lùi: Đối sánh giả thuyết đưa với kiện nhớ làm việc: – Nếu có kiện “khớp” với giả thuyết, ta xem giả thuyết – Nếu không cớ kiện khớp với giả thuyết, đối sánh giả thuyết với phần kết luận luật Với luật mà kết luận luật khớp với giả thuyết, ta lùi lại phần điều kiện luật Các điều kiện luật xem giả thuyết Với giả thuyết mới, ta lập lại trình Nếu tất giả thuyết sinh trình phát triển giả thuyết luật chọn thích hợp thoả mãn (đều có nhớ làm việc) giả thuyết đưa xem Ngược lại, giả thuyết đưa xem sai Lec p.13 Lập luận lùi Procedure Backward_Chaining(Hyp, θ); Begin H ← giả thuyết Hyp; for luật R = (Conds, Q) if H hợp với Q θ1 then loại H khỏi Hyp → Hyp1; thêm điều kiện Conds vào Hyp1; áp dụng θ1 vào giả thuyết Hyp1; θ’ ← θθ1 ; if Hyp1 = [] then return θ’ else Backward_chaining(Hyp1, θ’); end; Lec p.14 So sánh  Suy diễn tiến phương pháp hướng liệu – Có thể có nhiều bước suy diễn không định hướng tới đích – Dễ cài đặt  Suy diễn lùi hướng kiện – Khó cài đặt – Thích hợp với toán chứng minh Lec p.15 Lập luận tiến Ví dụ      Cơ sở luật động vật sở thú: Luật 1: động vật có lông mao động vật loài có vú Luật 2: động vật có lông vũ động vật chim                   Luật 3: động vật biết bay, động vật đẻ trứng động vật chim Luật 4: động vật loài có vú, động vật ăn thịt động vật thú ăn thịt Luật 5: động vật loài có vú, động vật có nhọn, động vật có móng vuốt động vật thú ăn thịt Luật 6: động vật thú ăn thịt, động vật có màu lông vàng hung, động vật có đốm sẫm động vật báo Châu Phi Luật 7: động vật thú ăn thịt, động vật có màu lông vàng hung, động vật có vằn đen Lec p.16